Brokuły, wraz z innymi roślinami i mikroorganizmami, emitują gazy, które pomagają im wydalić toksyny. Naukowcy uważają, że gazy te mogą stanowić przekonujący dowód na istnienie życia na innych planetach.
Tego typu gazy powstają, gdy organizmy dodają atom węgla i trzy atomy wodoru do niepożądanego elementu chemicznego. Proces ten, zwany metylacją, może zmienić potencjalne toksyny w gazy, które bezpiecznie unoszą się w atmosferze. Gdyby te gazy zostały wykryte w atmosferze innej planety za pomocą teleskopów, sugerowałyby istnienie życia gdzieś na tej planecie.
„Metylacja jest tak rozpowszechniona na Ziemi, że spodziewamy się, że życie gdziekolwiek indziej będzie ją przeprowadzać” – powiedziała Michaela Leung, naukowiec planetarny UCR. „Większość komórek posiada mechanizmy wydalania szkodliwych substancji”.
Jeden metylowany gaz, bromek metylu, ma kilka zalet w stosunku do innych gazów tradycyjnie ukierunkowanych na poszukiwanie życia poza naszym układem słonecznym. Leung kierował badaniem, niedawno opublikowanym w The Astrophysical Journal, które zbadało i określiło ilościowo te zalety.
Po pierwsze, bromek metylu pozostaje w atmosferze przez krótszy czas niż tradycyjne gazy bioznakowe.
„Jeśli go znajdziesz, szanse są duże, że został wyprodukowany nie tak dawno temu – i że cokolwiek go wyprodukowało, nadal go produkuje” – powiedział Leung.
Kolejna zaleta: Bromek metylu jest bardziej prawdopodobne, że został wytworzony przez coś żywego niż gaz taki jak metan, który może być wytwarzany przez mikroby. Ale może to być również produkt wulkanu lub innego procesu geologicznego.
„Istnieją ograniczone sposoby tworzenia tego gazu poprzez środki niebiologiczne, więc jest to bardziej wskazujące na życie, jeśli je znajdziesz” – powiedział Leung.
Dodatkowo, bromek metylu absorbuje światło w pobliżu „kuzyna” bioznaku, chlorku metylu, co sprawia, że oba te gazy, a także obecność życia, są łatwiejsze do znalezienia.
Choć bromek metylu jest niezwykle powszechny na Ziemi, nie jest łatwo wykrywalny w naszej atmosferze ze względu na intensywność promieniowania UV naszego Słońca. Promieniowanie ultrafioletowe rozpoczyna reakcje chemiczne, które rozbijają cząsteczki wody w atmosferze, rozdzielając je na produkty, które niszczą gaz.
Jednakże badanie wykazało, że bromek metylu byłby łatwiejszy do wykrycia wokół gwiazdy typu M niż w tym układzie słonecznym lub podobnych. M karły są mniejsze i chłodniejsze niż nasze Słońce, i produkują mniej rodzaju promieniowania UV, które prowadzi do rozpadu wody.
„Gwiazda goszcząca karła M zwiększa koncentrację i wykrywalność bromku metylu o cztery rzędy wielkości w porównaniu do Słońca,” powiedział Leung.
Jest to korzyść dla astronomów, ponieważ karły M są ponad 10 razy bardziej powszechne niż gwiazdy takie jak nasze Słońce i będą pierwszymi celami w nadchodzących poszukiwaniach życia na egzoplanetach.
Z tych powodów naukowcy są optymistami, że astrobiolodzy zaczną brać pod uwagę bromek metylu w przyszłych misjach oraz w planowaniu możliwości teleskopów, które zostaną uruchomione w najbliższych dekadach.
Chociaż Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie jest szczególnie zoptymalizowany do wykrywania podobnych do ziemskich atmosfer planetarnych wokół innych gwiazd, to niektóre wyjątkowo duże teleskopy naziemne, które zostaną uruchomione pod koniec dekady, będą takie. Będą one lepiej przystosowane do analizy składu atmosfer tych planet.
Zespół badawczy UCR ma zamiar zbadać potencjał innych gazów metylowych jako celów w poszukiwaniu życia pozaziemskiego, ponieważ ta grupa gazów jest szczególnie ściśle związana z życiem, i tylko życiem.
„Uważamy, że bromek metylu jest jednym z wielu gazów powszechnie wytwarzanych przez organizmy na Ziemi, które mogą dostarczyć przekonujących dowodów na istnienie życia z daleka” – powiedział Eddie Schwieterman, astrobiolog z UCR, współautor badania i lider grupy badawczej Leunga. „Ten jest tylko wierzchołkiem góry lodowej”.